Question

5．图甲是小华同学在探究“二力平衡的条件”实验中的情景，图乙是小张同学探究该实验时的情景．
（1）小华将系于小卡片（重力忽略不计）两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整钩码数量来改变拉力大小，从而探究二力平衡时两个力大小是否相等．
（2）当小卡片平衡时，小华想继续探究“二力平衡时两个力方向是否在同一直线上”，他将小卡片旋转，松手后然后观察小卡片是否平衡．
（3）为了验证只有作用在同一个物体上的两个力才能平衡，如图甲所示情况下，小华下一步的操作是用剪刀将小卡片剪开．
（4）同学们认为小华同学实验方案优于小张同学实验方案，其主要原因是减少摩擦力对实验结果的影响，小张同学为了完成实验，可以进行改进，你提出的改进措施为用小车来代替木块．

Answer 1

分析 （1）小卡片重力比较小，可以忽略小卡片的重力．小卡片通过线跨过两个定滑轮，可以使作用在小卡片上的两个力方向相反．通过改变钩码的数量可以改变作用在小卡片上力的大小．
（2）为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，可以通过旋转小卡片使两个力不在同一条直线上，当松手后观察小卡片是否处于平衡状态，最后两个力处于何种状态时小卡片处于静止状态．
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，可以将小卡片分成两个物体，观察两个物体的运动情况．
（4）在实验中，应尽量减小物体的重力、摩擦力对实验结果的影响，从减小摩擦力的角度可提出小明实验装置的改进意见．

解答 解：
（1）在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个力方向相反，探究两个力的方向对小卡片的作用情况；通过调整钩码数量，来改变拉力的大小，可以探究力的大小对小卡片的作用情况．
（2）为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，应控制拉力大小相等，不在一条直线上，所以在卡片两端挂同样多的钩码，旋转小卡片松手并观察小卡片的运动情况．
（3）把小卡片一剪为二变为两个卡片，观察两个小卡片是否处于静止状态．
（4）结合图甲和图乙的装置可以看出，小华的实验优于小明的实验，其主要原因是小华实验中卡片的重力很小，可以忽略，而小明实验中木块与桌面间的摩擦力较大，会对实验结果造成一定的影响；
为了减小木块与桌面的摩擦力，可以将木块改为小车，这样将滑动摩擦力转化成了滚动摩擦力，可以大大减小摩擦力对实验结果的影响．
故答案为：（1）相反；钩码数量；（2）旋转；（3）用剪刀将小卡片剪开；（4）减少摩擦力对实验结果的影响；用小车来代替木块．

点评 此题是“探究二力平衡条件”的实验，考查了二力平衡条件的探究方法，同时涉及到了对实验误差的分析及减小摩擦的方法．